專利名稱：一種矩形灌注樁成槽組合鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種灌注樁成槽機(jī)具，特別涉及一種矩形灌注樁成槽組合鉆具。
背景技術(shù)：
矩形灌注樁與等截面圓形灌注樁相比，相同混凝土用量的摩擦樁承載能力要提高 16%以上。另外，矩形灌注樁能充分發(fā)揮混凝土斷面內(nèi)鋼筋的拉應(yīng)力而節(jié)省鋼筋用量，同等用鋼量時(shí)樁體水平抗彎能力高。隨著矩形灌注樁施工工藝的不斷成熟，設(shè)計(jì)單位在碼頭以及市政工程的設(shè)計(jì)中越來越多地采用矩形灌注樁作為樁基礎(chǔ)或形成遮簾結(jié)構(gòu)。矩形灌注樁的各種施工工藝應(yīng)運(yùn)而生。矩形灌注樁成孔現(xiàn)有技術(shù)有幾種1、同步提土壓灌矩形灌注樁成樁裝置與方法； 2、液壓抓斗矩形灌注樁施工方法；3、旋挖排鉆施工矩形灌注樁；4、矩形灌注樁氣舉反循環(huán)多頭鉆成槽施工方法其中同步提土壓灌矩形灌注樁成樁裝置與方法(已有專利)施工主要是干取土同步灌注混凝土然后下壓鋼筋籠的施工工藝。該工藝主要存在施工速度慢、鋼筋籠下壓困難尤其是現(xiàn)在的樁基施工尺寸斷面越來越大、深度越來越深，該施工工藝的適應(yīng)性不強(qiáng)。液壓抓斗施工采用直抓成槽施工，其主要存在的問題和缺點(diǎn)是對(duì)矩形灌注樁界面尺寸的適應(yīng)性不強(qiáng)。一種矩形灌注樁截面尺寸要做一套新的斗體和導(dǎo)板，非常不經(jīng)濟(jì)。另外液壓抓斗由于一抓施工，如果垂直度控制不好在上下提升斗體時(shí)將會(huì)比較困難，會(huì)造成孔徑不斷放大，嚴(yán)重情況下會(huì)產(chǎn)生埋斗等機(jī)損現(xiàn)象。旋挖排鉆施工矩形斷面存在的主要問題是斷面適應(yīng)性不強(qiáng)，當(dāng)矩形灌注樁斷面長(zhǎng)寬比小于2時(shí)，旋挖鉆只能單孔施工，樁位剩余土體仍然需要其他取土工藝來完善；另外旋挖鉆一般的成槽垂直度也不能滿足1/300的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種出渣效果好，成槽速度快，成樁垂直度高的矩形灌注樁成槽組合鉆具。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，所述鉆具包括潛水鉆機(jī)、安置在潛水鉆機(jī)下端的籠式組合鉆頭以及安置在潛水鉆機(jī)一側(cè)的噴導(dǎo)管，所述噴導(dǎo)管與機(jī)架相連接，所述潛水鉆機(jī)的上端通過一鋼絲繩與機(jī)架相連接。優(yōu)選的，所述潛水鉆機(jī)的四側(cè)邊緣上設(shè)有修槽器。優(yōu)選的，所述籠式組合鉆頭為矩形。優(yōu)選的，所述噴導(dǎo)管的底部設(shè)有樁靴。優(yōu)選的，所述噴導(dǎo)管的直徑為273mm。優(yōu)選的，所述噴導(dǎo)管上設(shè)有機(jī)架限位裝置。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明利用籠式組合鉆頭從上到下切削土體同時(shí)利用固定潛水鉆機(jī)的修槽器初步成孔，最后利用專用矩形斷面搗子進(jìn)行全斷面重疊槽位修槽較好地完成了矩形灌注樁的成孔。鋼筋籠下放順利，工后進(jìn)行斷面開挖，樁型良好。本發(fā)明采用噴導(dǎo)管工藝氣舉反循環(huán)效果顯著，多頭鉆切削的土體能夠順利地排出孔外，施工效率最快可以達(dá)到每小時(shí)15-20立方；清漿置換效果明顯，孔位漿液的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足后續(xù)施工的要求。本發(fā)明噴導(dǎo)管通過樁靴和機(jī)架限位裝置固定，采用經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度的檢驗(yàn)，通過調(diào)整達(dá)到垂直度1/500以上，開始成槽施工。根據(jù)成槽后的超聲波檢測(cè)情況來看，垂直度滿足1 /300以上的槽位占所有槽段的95 %以上，效果明顯。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱10、潛水鉆機(jī) 20、籠式組合鉆頭 30、噴導(dǎo)管 31、樁靴 32、機(jī)架限位裝置 40、鋼絲繩
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1所示，本發(fā)明一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，所述鉆具包括潛水鉆機(jī)10、 安置在潛水鉆機(jī)10下端的籠式組合鉆頭20以及安置在潛水鉆機(jī)一側(cè)的噴導(dǎo)管30，所述噴導(dǎo)管30與機(jī)架(圖中未標(biāo)出)相連接，所述潛水鉆機(jī)10的上端通過一鋼絲繩40與機(jī)架相連接。本發(fā)明潛水鉆機(jī)10的四側(cè)邊緣上設(shè)有修槽器(圖中未標(biāo)出)，所述修槽器可以為切削刀片，切削刀片可以將潛水鉆機(jī)10周邊和四腳剩余的土體切削掉，最終形成符合設(shè)計(jì)要求的樁體截面。為了使本發(fā)明的灌注樁為矩形結(jié)構(gòu)，本發(fā)明籠式組合鉆頭20為矩形，其根據(jù)實(shí)際需要還可以為其它結(jié)構(gòu)。為了使本發(fā)明切削的土體能夠順利的排出槽外，本發(fā)明采用噴導(dǎo)管30氣舉反循環(huán)出渣法，本發(fā)明噴導(dǎo)管30的底部設(shè)有樁靴31，其直徑為273mm。為了使成樁垂直度滿足設(shè)計(jì)要求的1/300，本發(fā)明在噴導(dǎo)管30上設(shè)有機(jī)架限位裝置32。本發(fā)明噴導(dǎo)管30氣舉反循環(huán)出渣工藝如下(1)當(dāng)樁孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，利用成孔機(jī)具、泥漿泵進(jìn)行一次清孔，一次清孔結(jié)束后，即提起鉆具快速進(jìn)行安放鋼筋籠和下入灌漿導(dǎo)管；
(2)在導(dǎo)管口安裝異徑三通接頭，將氣液混合器與風(fēng)管連接好，檢查風(fēng)管與混合器的暢通情況，通過異徑三通接頭將氣液混合器下入導(dǎo)管內(nèi)，風(fēng)管之間采用接箍連接，在連接過程中絲扣應(yīng)擰緊，在下入風(fēng)管時(shí)要注意防止風(fēng)管脫落掉入導(dǎo)管內(nèi)；(3)將排渣管一端與異徑三通接頭連接，另一端固定在泥漿沉淀池邊，形成氣舉反循環(huán)后，由于泥漿快速排出來，使排渣管擺動(dòng)，通過固定后就可使泥漿直接排入沉淀池；(4)清理孔口泥漿循環(huán)系統(tǒng)，使泥漿池與孔口形成倒流補(bǔ)給通暢，泥漿循環(huán)系統(tǒng)長(zhǎng)度應(yīng)大于IOm ；(5)將灌漿導(dǎo)管提離孔底lm，在檢查空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐和風(fēng)管系統(tǒng)安全可靠后，方可啟動(dòng)空壓機(jī)送風(fēng)；壓縮空氣通過風(fēng)管被送至氣液混合器中，在導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生空氣泥漿混合液； 攜帶沉渣的泥漿從導(dǎo)管內(nèi)腔快速上反，經(jīng)排渣管排入泥漿凈化池；(6)在操作過程中要通過調(diào)節(jié)空壓機(jī)風(fēng)量，達(dá)到調(diào)控排漿量的目的，在施工操作中風(fēng)壓一般控制在0. 6-0. 7MPa ；(7)在清孔操作過程中，應(yīng)經(jīng)常調(diào)整導(dǎo)管底端與孔底距離，同時(shí)不停地移動(dòng)導(dǎo)管位置，使孔底沉渣沖排干凈；(8)在確認(rèn)孔口排出的泥漿性能指標(biāo)滿足要求后，關(guān)閉空壓機(jī)，測(cè)量孔底沉渣；沉渣厚度合格后即卸除氣舉反循環(huán)清孔器具，并連接灌漿漏斗，轉(zhuǎn)入水下混凝土灌注工序；如沉渣厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行清孔，直至沉渣厚度檢測(cè)合格為止。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于，所述鉆具包括潛水鉆機(jī)、安置在潛水鉆機(jī)下端的籠式組合鉆頭以及安置在潛水鉆機(jī)一側(cè)的噴導(dǎo)管，所述噴導(dǎo)管與機(jī)架相連接，所述潛水鉆機(jī)的上端通過一鋼絲繩與機(jī)架相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于所述潛水鉆機(jī)的四側(cè)邊緣上設(shè)有修槽器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于所述籠式組合鉆頭為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于所述噴導(dǎo)管的底部設(shè)有樁靴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于所述噴導(dǎo)管的直徑為273mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，其特征在于所述噴導(dǎo)管上設(shè)有機(jī)架限位裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種矩形灌注樁成槽組合鉆具，所述鉆具包括潛水鉆機(jī)、安置在潛水鉆機(jī)下端的籠式組合鉆頭以及安置在潛水鉆機(jī)一側(cè)的噴導(dǎo)管，所述噴導(dǎo)管與機(jī)架相連接，所述潛水鉆機(jī)的上端通過一鋼絲繩與機(jī)架相連接。本發(fā)明利用籠式組合鉆頭從上到下切削土體同時(shí)利用固定潛水鉆機(jī)的修槽器初步成孔，最后利用專用矩形斷面搗子進(jìn)行全斷面重疊槽位修槽較好地完成了矩形灌注樁的成孔。鋼筋籠下放順利，工后進(jìn)行斷面開挖，樁型良好。采用噴導(dǎo)管工藝氣舉反循環(huán)出渣法，其出渣效果明顯、換漿效果良好；成樁垂直度滿足設(shè)計(jì)要求的1/300。
文檔編號(hào)E21B3/00GK102493762SQ20111044014
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者喻栓旗, 崔水忠, 莊國(guó)強(qiáng), 張扣林, 張匯偉, 楊志君, 龍海永 申請(qǐng)人:上海港務(wù)工程公司